（精編版）沖制片齒輪研究論文

1、關(guān)注我 實(shí)時(shí)更新 最新資料沖制片齒輪研究論文1沖制片齒輪 的技術(shù)難點(diǎn)用板、條、帶、卷料一模成形，直接沖制出各種齒型、不同模數(shù)和帶孔或不帶孔、輪輻加厚或減薄 的圓形、扇形與特定任意形狀 的片齒輪等，其沖壓加工 的技術(shù)難點(diǎn)如下：(1)齒型沖切面即齒廓嚙合面質(zhì)量，往往因材質(zhì)金相組織結(jié)構(gòu)不良、潤滑不到位和模具刃口出現(xiàn)不均勻磨損等因素而使沖件沖切面塌角過大，塌角深度超過25%T；沖切面完好率不足75%，低于級(jí)而影響使用；沖切面局部毛刺過大，難以徹底清除；沖切面 的整體表面粗糙度值大于RA1.6“m，無后續(xù)加工工序時(shí)小于RA1.6”m，就無法使用。(2)料厚t<1mm 的小尺寸片齒輪，尤其當(dāng)t0.5

2、mm時(shí)，各種精沖方法都難以加工；用高精度普通沖模沖制，沖切面質(zhì)量，特別是沖切面表面粗糙度值如何減小到符合要求。(3)小模數(shù)片齒輪，如模數(shù)m<0.25mm 的漸開線片齒輪，其沖裁模齒形沖切刃口，包括凸模與凹模 的齒形刃口在沖裁過程中，要承受較大 的壓力載荷，容易出現(xiàn)崩刃、壓塌、局部過量磨損，沖制 的工件，齒頂部位塌角大，料厚減薄明顯，而且模數(shù)越小減薄越嚴(yán)重。在齒頂刃口處過量磨損而失效。也有在齒根圓 的位(4)所有沖制片齒輪 的沖模，壽命都很低。多數(shù)都置，凸模出現(xiàn)了裂紋。由于齒形模數(shù)小，節(jié)圓上 的齒寬B遠(yuǎn)小于零件料厚，沖裁時(shí)凸模齒形部位 的壓力峰值數(shù)倍于凸模 的平均壓應(yīng)力，因而大幅度增加了齒

3、形部位 的摩擦力以及由此產(chǎn)生 的成倍磨耗，必然導(dǎo)致沖模提前刃磨。(5)料厚t1mm-3mm 的薄板片齒輪，多采用各種精沖方法，直接從原材料沖制成品片齒輪零件。由于模數(shù)小，節(jié)圓齒寬B大多都小于t，多數(shù)僅為B60%T，甚至40%T或更小。不僅凸模齒形承載壓力大，而且沖出齒形齒頂部位減薄，塌角深達(dá)20%T-25%T，軟料更為嚴(yán)重。(6)片齒輪 的齒形精度、整體 的線性尺寸精度以及齒形外廓與孔，尤其是中心孔 的同軸度、輪輻群孔 的位置度等，受沖壓工藝、沖模結(jié)構(gòu)型式、沖模制造精度 的制約；沖件材料 的力 學(xué)性能對(duì)沖切面質(zhì)量影響較大。采用連續(xù)沖裁工藝沖制 的帶孔或輪輻厚度與齒形不同需要減薄輪輻或齒形部位

4、的工件，可采用多工位連續(xù)沖壓工藝：先在壓形打扁減薄 的工位內(nèi)外兩旁邊切口，容納多余材料及料厚減薄增大 的面積，而后才能精沖孔或擴(kuò)孔、精沖齒形，與只有沖裁工位 的連續(xù)沖裁模一樣，精準(zhǔn) 的定位系統(tǒng)是確保工件形位精度 的關(guān)鍵。齒形與尺寸精度則主要靠提高制模精度保證。2超薄料片齒輪 的沖制料厚t0.5mm 的片齒輪，采用V形齒圈強(qiáng)力壓板精沖，即FB精沖有難度，特別是t0.3mm時(shí)，因標(biāo)準(zhǔn)齒圈 的V形齒最小高度hmIN為0.3mm，壓入材料過深會(huì)將材料咔斷，故不能實(shí)施精沖。其他精沖方法，如對(duì)向凹模精沖，也不能精沖t0.5mm 的零件。這些厚度不大 的各種材料 的片齒輪，特別是t0.5mm-1mm或更薄一

5、些 的片齒輪，儀表產(chǎn)品中使用較多。下文筆者舉例一種與安徽電影機(jī)械廠合作，在普通壓力機(jī)上推廣應(yīng)用精沖技術(shù)而設(shè)計(jì) 的精沖模結(jié)構(gòu)之一。該模具為電影放映機(jī)輸片齒零件在普通壓力機(jī)上進(jìn)行精沖 的固定凸模式FB精沖模。該模具有推件滯后結(jié)構(gòu)，能避免因滑塊回程將工件推入廢料腔內(nèi)而刮壞斷面 的缺陷，確保精沖件 的斷面質(zhì)量。推件滯后機(jī)構(gòu)由硬橡膠圈、球面接頭、調(diào)節(jié)墊和碟形彈簧組成。當(dāng)上模上行時(shí)，硬橡圈把模柄彈起，碟形彈簧放松，推件塊不動(dòng)。上模繼續(xù)上行，通過杠桿 的作用使推件塊動(dòng)作，推出工件。使用這種機(jī)構(gòu)時(shí)需嚴(yán)格控制反推加壓行程及對(duì)模深度，否則會(huì)損壞推件塊或碟形彈簧。該模具采用通用模架，更換模芯，可沖制不同 的工件。對(duì)

6、于t0.5mm 的片齒輪，使用高精度普通全鋼沖模，沖制薄料、超薄料零件，只要制模精度高、沖裁間隙小、沖裁刃口鋒利，也能獲得高質(zhì)量零件。精沖件與普通沖裁件相比，沖切面光潔、平整，表面粗糙度值一般為RA0.63!m-0.25m；尺寸精度可達(dá)IT7-9級(jí)。而普通沖裁件沖切面質(zhì)量隨料厚t增加，波動(dòng)很大：t=1mm時(shí)，其表面粗糙度值為RA3.0-3.2m；T0.5mm時(shí)，可達(dá)RA2.5m-2.0m，尺寸精度可達(dá)IT9-10級(jí)。因此，對(duì)于料厚t<1mm 的片齒輪零件，尤其t0.5mm 的片齒輪零件，推薦采用圖5所示高精度固定卸料導(dǎo)板式?jīng)_裁?；蜻B續(xù)沖裁模沖制片齒輪，可以收到精沖效果，達(dá)到IT8-IT9

7、級(jí)沖壓精度。3薄板與中厚板片齒輪 的沖制料厚t>1mm-3mm 的薄板與t>3mm-4.75mm中厚板片齒輪零件，當(dāng)投產(chǎn)批量達(dá)到大批大量生產(chǎn) 的水平，推薦采用FB精沖，即用V形齒圈強(qiáng)力壓板精沖工藝加工。實(shí)施FB精沖，采用專用CNC精沖機(jī)組，不僅效率高、自動(dòng)化程度高、操作安全性高，更主要 的是以人為本，勞動(dòng)強(qiáng)度低，無噪聲與污物對(duì)環(huán)境污染，精沖在封閉空間進(jìn)行，外擴(kuò)散噪聲控制在85dB(A)以下。專用CNC精沖機(jī)或成套CNC精沖機(jī)組過去一直靠進(jìn)口，價(jià)格高昂，維修技術(shù)要求高，配套水、電、空調(diào)、壓縮空氣等動(dòng)力系統(tǒng)及設(shè)施投資巨大，專用精沖機(jī)與CNC精沖機(jī)國內(nèi)也有幾家生產(chǎn)，售價(jià)仍覺偏高。建議外委

8、協(xié)作加工。同時(shí)，對(duì)于尺寸不大 的小型精沖件，也可用特殊結(jié)構(gòu) 的沖模，在普通壓力機(jī)上實(shí)施FB精沖。下圖所示是齒弧板零件在專用CNC精沖機(jī)上精沖 的沖孔落料復(fù)合沖裁精沖模。該模具采用順裝-結(jié)構(gòu)型式，齒圈壓板件6亦是沖裁凸模件13 的導(dǎo)板，雖采用滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)е＜埽星堆b在模座沉孔中 的V形齒圈壓板為內(nèi)嵌式凸模導(dǎo)向，兩者原本同軸度極好，導(dǎo)向也可達(dá)到零偏差或接近零偏差導(dǎo)向，精度極高。4厚板齒輪、凸輪與類似零件 的精沖、整修及后續(xù)加工料厚超過t4.75mm 的片齒輪，如果產(chǎn)量達(dá)到成批和大量生產(chǎn) 的水平，采用CNC專用精沖機(jī)組生產(chǎn)最合算，不僅僅是發(fā)展與深化了科 學(xué)發(fā)展觀 的理念，堅(jiān)持以人為本 的宗旨，獲得

9、巨大經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益和良好 的社會(huì)與環(huán)保效益，而且確保沖壓生產(chǎn)安全，消除了多項(xiàng)安全隱患。所以，推廣厚板零件，包括片齒輪、凸輪、棘輪等，用精沖工藝生產(chǎn)，擴(kuò)大無削加工范圍，使沖壓生產(chǎn)技術(shù)得到提升。目前國內(nèi)已有內(nèi)江鍛壓機(jī)床廠、徐州特種鍛壓設(shè)備廠、武漢華夏精沖公司等企業(yè)制造多種規(guī)格 的精沖機(jī)。其性能比世界一流 的瑞FEINTOOL公司CNC精沖機(jī)有一些差距，但實(shí)際使用效果還不錯(cuò)，其售價(jià)也遠(yuǎn)低于進(jìn)口機(jī)。用國產(chǎn)精沖機(jī)實(shí)際精沖，效益也會(huì)很好 的。對(duì)普通沖裁 的齒輪、凸輪、棘輪等零件，經(jīng)過后續(xù)整修獲得高 的尺寸與形位精度、光潔平整 的沖切面。實(shí)踐證明，該工藝行之有效。對(duì)于厚板高精度片齒輪等零件，不僅可行，而且經(jīng)濟(jì)

10、，特別適合小型零件 的多品種生產(chǎn)。諸如凸輪、多邊形型板、標(biāo)準(zhǔn)孔板、基座等精沖件，厚度雖都較大，一般t4.75mm屬于厚板零件，但其外廓形狀簡單，有利于沖裁后整修加工。微間隙整修變形過程有些類似 的負(fù)間隙整修工藝，用于形狀簡單、材料強(qiáng)度不大 的低碳鋼、有色金屬零件加工，效果很好。例如有種模具是采用負(fù)間隙修整，凸模、凹模間負(fù)間隙為(0.1-0.2)T，凹模刃口帶有小圓角，其圓角半徑取R0.05-R0.1mm。卸料板既起卸料作用又起毛坯 的定位作用，故下端面離凹模刃面應(yīng)小于料厚(約取0.8T)，以保證毛坯定位，又能排屑。排屑需用壓縮空氣吹掉。由于凸模刃口大于凹模刃口，故用兩限位柱，以防凹、凸模 的刃口啃傷。整修完畢，工件沒有全部擠入凹模，由下一個(gè)工件整修時(shí)將它全部推入并推出凹模。參考文獻(xiàn)1郭延輝.圓管沖孔工藝與模